適用于新高考新教材浙江專版2025屆高考物理一輪總復習第9單元恒定電流實驗練13測量電源的電動勢和內阻新人教版

試驗練13測量電源的電動勢和內阻A組基礎達標1.某同學分別用圖1甲和圖1乙的電路測量同一節(jié)干電池的電動勢和內阻。(1)請在虛線框中畫出圖1乙的電路圖;圖1(2)某次測量時電流表和電壓表的示數如圖2所示,則電流I=A,電壓U=V;

(3)試驗得到如圖3所示的兩條直線,圖中直線Ⅰ對應電路是圖1(選填“甲”或“乙”);

(4)該電池的電動勢E=V(保留3位有效數字),內阻r=Ω(保留2位有效數字)。

圖2圖32.試驗方案對試驗測量的精度有干脆的影響,某學習小組對“測量電源的電動勢和內阻”的試驗方案進行了探究。試驗室供應的器材有:干電池一節(jié)(電動勢約1.5V,內阻小于1Ω);電壓表V(量程0~3V,內阻約3kΩ);電流表A(量程0~0.6A,內阻約1Ω);滑動變阻器R(最大阻值為20Ω);定值電阻R1(阻值2Ω);定值電阻R2(阻值5Ω);開關一個,導線若干。(1)該小組依據圖甲所示的電路進行試驗,通過調整滑動變阻器阻值使電流表示數漸漸接近滿偏,記錄此過程中電壓表和電流表的示數,利用試驗數據在U-I坐標紙上描點,如圖乙所示,結果發(fā)覺電壓表示數的變更范圍比較小,出現該現象的主要緣由是。(填正確答案標號)

甲乙A.電壓表分流B.干電池內阻較小C.滑動變阻器最大阻值較小D.電流表內阻較小(2)針對電壓表示數的變更范圍比較小的問題,該小組利用試驗室供應的器材改進了試驗方案,重新測量得到的數據如下表所示。序號1234567I/A0.080.140.200.260.320.360.40U/V1.351.201.050.880.730.710.52請依據試驗數據,回答以下問題:①如圖丙所示的坐標紙上已標出后3組數據對應的坐標點,請在坐標紙上標出前4組數據對應的坐標點并畫出U-I圖像。丙②依據試驗數據可知,所選的定值電阻為(選填“R1”或“R2”)。

③用筆畫線代替導線,請依據改進后的方案,將下面的實物圖連接成完整電路。丁B組綜合提升3.在測定電池的電動勢和內阻的試驗中,供應有下列器材。A.電流表G(滿偏電流3mA,內阻10.0Ω)B.電流表A(0~0.6A、0~3A,內阻未知)C.滑動變阻器R(0~20.0Ω,1A)D.定值電阻R0(阻值1.0Ω)E.定值電阻R1(阻值990.0Ω)F.開關與導線若干G.待測電池E(電動勢約為1.5V,內阻較小)(1)某同學依據現有的試驗器材,設計了如圖甲所示的電路,請你依據電路圖在圖乙上完成實物連線。甲乙(2)圖丙為該同學依據上述設計的試驗電路測出的數據作出的I1-I2圖像(I1為電流表G的示數,I2為電流表A的示數),則由圖像可以求得被測電池的電動勢E=V,內阻r=Ω。(結果保留2位小數)

丙4.一試驗小組要測量某電源的電動勢和內阻。所用器材有:電壓表(量程0~1V,內阻未知),電阻箱(最大阻值9999.9Ω),定值電阻R01=300Ω,定值電阻R02=3000Ω。先利用如圖甲所示的電路測量電壓表的內阻,再利用如圖乙所示的電路測量電源的電動勢和內阻(甲、乙兩圖中運用的是同一電源)。(1)按圖甲所示連接好電路,將電阻箱的阻值調到最大,閉合開關S,調整電阻箱,當電壓表示數為0.5V時,電阻箱接入電路的阻值為7470Ω;接著調整電阻箱,當電壓表示數為1V時,電阻箱接入電路的阻值為2985Ω。若忽視電源內阻的影響,則電壓表的內阻為Ω。

(2)圖乙所示電路中,用定值電阻R0擴大電壓表的量程,使其接近電源電動勢,則應選取(選填“R01”或“R02”)。

(3)將圖乙電路中S閉合,調整電阻箱的阻值R,讀取電壓表對應的示數U(原刻度盤沒變),利用R、U數據繪制1U-1R圖像如圖丙所示,所得圖線為直線,其縱截距為a,直線上某點的坐標為(c,b),原電壓表內阻用RV表示,定值電阻的阻值用R0表示,忽視改裝后電壓表對電路的影響,則電源電動勢的測量值可表示為,丙參考答案試驗練13測量電源的電動勢和內阻1.答案(1)見解析圖(2)0.401.30(3)乙(4)1.520.54解析(1)依據圖1乙電路畫出電路圖如圖所示。(2)由題圖可知,電壓表量程選擇0~3V,電流表量程選擇0~0.6A,依據電流表和電壓表讀數規(guī)則,電流I=0.40A,電壓U=1.30V。(3)圖1甲的電路將電流表與干電池串聯,測量出來的干電池內阻實際為干電池內阻與電流表內阻之和,對應圖線的斜率確定值較大,所以圖3中直線Ⅱ對應電路為圖1甲電路,直線Ⅰ對應電路為圖1乙電路。(4)依據試驗圖像與縱軸交點的縱坐標為電池電動勢,可知該電池的電動勢E=1.52V,由圖3中直線Ⅰ的斜率確定值可得電池內阻r=0.54Ω。2.答案(1)B(2)①圖見解析②R1③圖見解析解析(1)依據閉合電路歐姆定律有E=U+Ir,整理可得U=-rI+E,故U-I圖像斜率的確定值表示電源內阻大小,由圖乙可知電壓表示數變更小即U-I圖像斜率小,緣由是干電池內阻太小,故只有選項B正確。(2)①先依據表格數據把各點位置在圖中找出,然后接受擬合的方法用直線連接各點得到如圖甲所示的圖像,留意要把圖像延長至坐標軸,便于求截距和斜率。甲②改進試驗時,為了使電壓表示數變更明顯,須要把一個定值電阻與電源串聯,將定值內阻看成等效電源的內阻一同測量,由作出的U-I圖像可得斜率約為2.6Ω,故試驗中與電源串聯的電阻只能為R1。③結合解析②可知,實物圖連接如圖乙所示。乙3.答案(1)見解析圖(2)1.500.50解析(1)依據電路原理圖完成實物連線如圖所示:(2)電路原理圖中電阻R1與電流表G組成電壓表,依據閉合電路歐姆定律得E=I1(R1+Rg)+(I1+I2)(R0+r)整理得I1=ER1由題圖丙可知ER1+Rg+代入數據解得E=1.50V,r=0.50Ω。4.答案(1)1500(2)R02(3)R解析(1)在忽視電源內阻的狀況下